[发明专利]一种基于核间中断的DSP多核并行计算调度方法

说明书

本发明公开了一种基于核间中断的DSP多核并行计算调度方法。该调度方法包括：根据使用的并行计算模型，在源代码中配置核间关系数据结构；在源代码中为核间关系数据结构中的前向缓冲区和后向缓冲区配置缓冲区数据结构；将源代码编译成可执行的二进制文件，并下载到DSP中；DSP运行程序，其中核0通过核间中断控制各个处理周期的开始和结束，并对部分数据进行处理；同时，除核0以外的核按照核间中断的周期进行数据处理。本调度方法能够在不使用任何操作系统的情况下实现DSP的多核并行计算。并支持多种并行计算模型，使得其具有很高的通用性。

技术领域

本发明涉及一种DSP多核并行计算调度方法，尤其涉及一种基于核间中断的DSP多核并行计算调度方法。

背景技术

在DSP(数字信号处理器)领域，目前最为流行的多核并行计算机制是TI公司(Texas Instruments,美国德州仪器)的SYS/BIOS操作系统。这个操作系统对底层的硬件细节进行了封装，极大的降低了使用多核DSP的技术门槛。特别的，TI公司还将并行计算应用程序接口OpenMP移植到了SYS/BIOS操作系统中，使程序员能够较为容易的将原有的单核运行程序转化为多核并行计算的程序。

但是，一些应用领域对处理数据的延时有着苛刻的要求。如果使用操作系统，将很难精确的控制每项计算任务所引起的延时。这在对延时特别敏感、可靠性要求特别高的应用场景中是不满足要求的。例如无线通信技术中，LTE等通信协议规定了物理层在一定的时间之内需要确保将接收到的数据包传递给上层。一旦超时就认为这个数据包传送失败。如果数据包中包含了通信协议中的控制信息，还会导致接下来的一连串数据包接收失败。

此外，在现有文献中(如参考文献[1]杨方，基于TMS320C6678的多核DSP并行处理应用技术研究，北京理工大学硕士论文，2014年6月)，针对FFT(快速傅里叶变换)、雷达成像等应用场景开发了专门的并行处理机制，但是这些并行处理机制大都针对具体的计算任务进行了定制化的设计，缺乏通用性，因而很难直接应用到其它计算任务中。例如，上述参考文献[1]中的并行机制只适合于主从模型，而无法实现通信系统中需要的数据流模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于核间中断的DSP多核并行计算调度方法。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于核间中断的DSP多核并行计算调度方法，包括如下步骤：

步骤S1：根据使用的并行计算模型，在源代码中配置核间关系数据结构；

步骤S2：在源代码中为核间关系数据结构中的前向缓冲区和后向缓冲区配置缓冲区数据结构；

步骤S3：将源代码编译成可执行的二进制文件，并下载到DSP中；

步骤S4：DSP运行程序，其中核0通过核间中断控制各个处理周期的开始和结束，并对部分数据进行处理；同时，除核0以外的核按照核间中断的周期进行数据处理。

其中较优地，所述核间关系数据结构用于描述DSP的各个核之间的输入输出关系，所述核间关系数据结构如下：

其中，所述前向核，是指在核间关系连接示意图中与某个核直接相连且位于该核之前的核，所述前向核用于往核间缓冲区写数据；所述后向核，是指在核间关系连接示意图中与某个核直接相连且位于该核之后的核，所述后向核用于从核间缓冲区读数据；前向核/后向核的编号数组中包含了当前核所有的前向核/后向核的编号；前向缓冲区用于存放当前核的输入数据，后向缓冲区用于存放当前核的输出数据；前向/后向缓冲区指针数组中包含了所有指向前向/后向缓冲区的指针；前向/后向缓冲区指针的数量则说明了当前核有多少个前向/后向缓冲区指针。

其中较优地，所述缓冲区数据结构作为前向缓冲区或后向缓冲区，用于放置两个直接相连的核之间的数据，所述缓冲区数据结构如下：